数字电字技术教案.docx

1、数字电字技术教案数字电子技术教 案授课时间201年 月 日课次第一次课授课方式（请打）理论课讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：绪论 第二章 逻辑代数基础2.1概述2.2逻辑代数中的三种基本运算 2.3逻辑代数的基本公式和常用公式2.4逻辑代数的基本定理教学目的与要求：1 了解电子系统的应用2 掌握模拟电路和数字电路的不同点及数字电路的特点3 掌握电子技术的发展4掌握基本逻辑关系、复合逻辑关系；逻辑代数的常用公式及其规则。教学重点及难点：教学重点：本课为基本知识，应熟练掌握 教学难点：基本逻辑定理的应用课后小结：下节课预习重点：逻辑函数及其表示方法参考文献：数字

2、电子技术基础 阎石 高等教育出版社电子技术基础（数字部分 康华光 高等教育出版社数字电子技术基础 侯建军 高等教育出版社第 1 页教学手段教 学 内 容师生互动设疑提问多媒体讲授提问板书互动一课程介绍(5分钟)自我介绍并留下联系方式，方便学生遇到问题时联系让同学们了解为什么要学习数字电子技术这门课程，介绍本门课程内容、学习安排、课堂要求、课后要求等，鼓励学生以积极的心态和新的面貌投入到新的课程中开始学习。二导入新课前序（10分钟）同学们说说生活中常见的电子产品数字电路的特点数字电路的发展数字电路学习方法的建议2.1 概述（10分钟）主要讲授两点内容：一、逻辑代数二、逻辑代数与普通代数区别2.2

3、逻辑代数中的三种基本运算（15分钟）主要讲授两点内容：1三种基本逻辑函数（1） 与逻辑关系和与运算(2) 或逻辑关系和或运算 (3) 非逻辑和非运算 2. 复合逻辑函数2.3逻辑代数的基本公式和常用公式（25分钟）主要讲授两点内容：1.逻辑常量运算公式2.逻辑变量、常量运算公式 2.4逻辑代数的基本定理（25分钟）主要讲授四点内容：1.与普通代数相似的定律：交换律、结合律、分配律2.吸收律： 3.摩根定律4、逻辑代数的三个重要规则1）.代入规则2）.反演规则 3.）对偶规则课堂小结 随堂练习同学们说说生活中常见的电子产品提问，讨论笔记，记忆第 2 页数字电子技术教 案授课时间201年 月 日课

4、次第二次课授课方式（请打）理论课讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第二章 逻辑代数基础2.5 逻辑函数及其表示方法教学目的与要求：掌握逻辑函数的四种表示方法（真值表法、逻辑式法、卡诺图法及逻辑图法）及其相互之间的转换；理解逻辑函数的最小项及其性质,以及逻辑函数最小项之和的形式；教学重点及难点：教学重点：逻辑函数的表示方法及相互转换；逻辑函数的化简方法。教学难点：逻辑函数的表示方法及相互转换课后小结：下节课预习重点：逻辑函数的化简方法参考文献：数字电子技术基础 阎石 高等教育出版社电子技术基础（数字部分 康华光 高等教育出版社数字电子技术基础 侯建军 高等教育出

5、版社第 1 页教学手段教 学 内 容师生互动设疑提问多媒体讲授提问板书互动导入新课前序（10分钟）上节课学习了逻辑代数的基本知识,这节课接着学习逻辑函数.2.5逻辑函数及其表示方法（80分钟）主要介绍以下内容:一、逻辑函数事务间的因果关系是一种逻辑关系，可用逻辑函数表示。二、逻辑函数的表示方法常用的有四种： 真值表；逻辑函数式；逻辑图；卡诺图。本节介绍前三种，将卡诺图留在下节介绍。1.真值表举重裁判的真值表：当输入变量个数为n时，真值表共有2n行。特点：描述逻辑问题方便；直观；较繁琐。2.函数式举重裁判的函数式：Y=A(B+C)特点：便于运算、化简；便于画逻辑图；不便从逻辑问题直接得到。（一）

6、最小项和最大项1.最小项定义2.最小项的性质：（二）逻辑函数的最小项之和标准形式课堂小结 随堂练习 提问， 讨论 记忆第 2 页 数字电子技术教 案授课时间201年 月 日课次第三次课授课方式（请打）理论课讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第二章 逻辑代数基础2.6 逻辑函数的化简方法2.7 具有无关项的逻辑函数的化简教学目的与要求：掌握用公式法和卡诺图法化简逻辑函数 掌握具有无关项的逻辑函数的化简教学重点及难点：教学重点：卡诺图化简逻辑函数教学难点：卡诺图的排列具有无关项的逻辑函数的化简课后小结：下节课预习重点： 门电路参考文献：数字电子技术基础 阎石 高等

7、教育出版社电子技术基础（数字部分 康华光 高等教育出版社数字电子技术基础 侯建军 高等教育出版社第 1 页教学手段教 学 内 容设疑提问多媒体讲授提问板书互动导入新课前序（10分钟）这次课介绍逻辑函数的化简方法，逻辑式越简单，它所表示的逻辑关系越明显，同时也有利于用最少的电子器件实现这个逻辑函数。因此，经常需要通过化简的手段找到逻辑函数的最简形式2.6逻辑函数的化简方法（50分钟）主要介绍以下内容:化简的意义：将逻辑函数化成最简形式便于在用电路实现时节省器件。一、 逻辑函数式最简的标准逻辑函数式有多种形式，如与或式，或与式，与非与非式，或非或非式等等。二.逻辑函数的公式化简法三、卡诺图化简法逻

8、辑函数的卡诺图表示法（一）表示最小项的卡诺图（二）用卡诺图表示逻辑函数1.已知真值表2.已知函数式也可直接将每个与项填进卡诺图：3、用卡诺图化简逻辑函数图形法要掌握合并最小项的规律 2.7 具有无关项的逻辑函数的化简（30分钟）主要介绍以下内容:（二）约束项在化简中的应用课堂小结 随堂练习提问，讨论笔记，记忆第 2 页数字电子技术教 案授课时间201年 月 日课次第四次课授课方式（请打）理论课讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第三章 门电路3.1概述3.2半导体二极管门电路3.3 CMOS门电路教学目的与要求：掌握二极管的开关特性掌握CMOS门电路的结构和原理

9、教学重点及难点：教学重点： CMOS反相器的结构和原理教学难点：CMOS反相器的静态特性课后小结：下节课预习重点： 其他类型的CMOS门电路参考文献：数字电子技术基础 阎石 高等教育出版社 电子技术基础（数字部分 康华光 高等教育出版社 数字电子技术基础 侯建军 高等教育出版社第 1 页教学手段教 学 内 容师生互动设疑提问多媒体讲授提问板书互动导入新课前序（10分钟）、回顾二极管，三极管，MOS管的基本特性第三章 门电路（15分钟）主要介绍以下内容:1）二，三极管的开关特性2）简单门电路： 3）集成门电路：注意：各种门电路的工作原理，只要求一般掌握；而各种门电路的外部特性和应用是要求重点。3

10、.1 概 述（10分钟）主要介绍以下内容:门电路定义门电路的两种输入，输出电平正逻辑：1代表高电平；0代表低电平。负逻辑：0代表高电平；1代表低电平。当代门电路（所有数字电路）均已集成化。根据制造工艺不同可分为单极型和双极型两大类。门电路中晶体管均工作在开关状态。首先介绍晶体管和场效应管的开关特性。然后介绍两类门电路。注意：各种门电路的工作原理，只要求一般掌握； 而各种门电路的外部特性和应用是要求重点。 3.2 半导体二极管门电路（20分钟）主要介绍以下内容:一、二极管的开关特性二、开关电路举例 3.3 COMS门电路（35分钟）主要介绍以下内容:3.3.1 MOS管的开关特性MOS管的基本开

11、关电路3.3.2COMS反相器的电路结构和工作原理一、反向器（非门）（一）工作原理（二）静态特性（三）电流传输特性课堂小结随堂练习提问，讨论笔记，记忆 第 2 页数字电子技术教 案授课时间201年 月 日课次第五次课授课方式（请打）理论课讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第三章 门电路3.3.5 其他类型的CMOS门电路3.5 TTL门电路教学目的与要求：掌握CMOS与非门，或非门，传输门，漏极开路门电路（OD）三态输出的CMOS门电路的结构和工作原理 掌握TTL反向器的结构和工作原理教学重点及难点：教学重点：漏极开路门电路（OD）、TTL反向器的结构和工作原

12、理 教学难点：三态输出的CMOS门电路课后小结：下节课预习重点：TTL门电路参考文献：数字电子技术基础 阎石 高等教育出版社 电子技术基础（数字部分 康华光 高等教育出版社 数字电子技术基础 侯建军 高等教育出版社第 1 页教学手段教 学 内 容师生互动设疑提问多媒体讲授提问板书互动导入新课前序（10分钟）、CMOS反相器的结构和原理3.3.5 其他类型的CMOS门电路（45分钟）主要介绍以下内容:一、门电路1.与非门特点：N沟道管串联、P沟道管并联；输出电阻随输入状态变化。2.或非门特点：P沟道管串联、N沟道管并联；此外，输入状态还会影响这两个门的电压传输特性。二、带缓冲级的CMOS门电路1

13、.与非门：2.或非门三、漏极开路门电路（OD）普通CMOS门不能接成线与形式。OD门输出端只是一个N沟道管，因此可以按OC门的办法连成总线形式。特点：VDD1和VDD2可取不同值；允许灌入电流较大。如： CC40107在VOL0.5V的条件下，允许灌入的最大电流可达50mA。四、CMOS传输门和双向模拟开关1.传输门2.模拟开关五、三态输出的CMOS门电路 3.5 TTL门电路（35分钟）主要介绍以下内容:一、TTL反向器的电路结构和工作原理TTL (Transistor-Transistor Logic):三极管三极管逻辑电路。电路结构（以74系列非门为例）2.工作原理二、TTL反向器的静态

14、特性 电压传输特性课堂小结随堂练习提问，讨论笔记，记忆 第 2 页数字电子技术教 案授课时间201年 月 日课次第六次课授课方式（请打）理论课讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第三章 门电路3.5 TTL门电路本章习题讲解教学目的与要求：掌握几种其他类型的TTL门电路教学重点及难点：教学重点：TTL门电路输出特性教学难点： TTL门电路动态特性课后小结：下节课预习重点：组合逻辑电路参考文献：数字电子技术基础 阎石 高等教育出版社 电子技术基础（数字部分 康华光 高等教育出版社 数字电子技术基础 侯建军 高等教育出版社第 1 页教学手段教 学 内 容师生互动设疑

15、提问多媒体讲授提问板书互动导入新课前序（10分钟） CMOS门电路的结构和原理 3.5 TTL门电路（45分钟）主要介绍以下内容:一、输出特性：1.高电平输出特性2.低电平输出特性二、TTL反向器的动态特性1.传输延迟时间延迟作用是由晶体管的延迟时间，电阻以及寄生电容等因素引起的。tPLH往往比tPHL大。经常用平均传输延迟时间tPD来表示：tPD =(tPLH +tPHL)/22.交流噪声容限干扰信号作用时间短到与tPD相近时的噪声容限。此时，tW越小，允许的干扰信号幅值越大。其他类型的TTL门电路三、其他逻辑功能的门电路1.与非门 T1为多发射极管。可等效为两个三极管。其工作原理可从两方面

16、分析：(1) 输入全高时，输出低电平。此时A,B两端并联，T1成为一个三极管，结论成立。(2) 输入有低时，输出高电平。2.或非门或非门的原理可从两方面分析：(1)输入全低，输出为高(2)输入有高，输出为低若A端为高电平，使T2导通，此时无论 T2为何状态，都不会使T2截止。因此T5一定导通，使输出为低电平。课堂小结随堂练习本章知识点小结+习题讲解（35分钟）提问，讨论笔记，记忆 第 2 页数字电子技术教 案授课时间201年 月 日课次第七次课授课方式（请打）理论课讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第四章 组合逻辑电路4.1 概述4.2 组合逻辑电路的分析方法

17、和设计方法教学目的与要求：掌握组合电路的基本分析和设计教学重点及难点：教学重点：组合电路的基本分析和设计 教学难点：组合电路的设计课后小结：下节课预习重点：若干常用的组合逻辑电路参考文献：数字电子技术基础 阎石 高等教育出版社 电子技术基础（数字部分 康华光 高等教育出版社 数字电子技术基础 侯建军 高等教育出版社第 1 页教学手段教 学 内 容师生互动设疑提问多媒体讲授提问板书互动导入新课前序（5分钟） 门电路的基本知识 第四章 组合逻辑电路主要介绍以下内容:内容： 1、组合逻辑电路的分析与设计方法 （重点）2、常用的组合逻辑电路:编码器 译码器 选择器 加法器 比较器3、竞争冒险：抗扰问题

18、 4.1 概述（15分钟）主要介绍以下内容:一、组合逻辑电路数字电路按逻辑功可分为两大类 1.组合逻辑电路 2.时序逻辑电路在组合逻辑电路中任意时刻的输出只取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关。 二、逻辑功能的描述逻辑图、函数式或真值表均能描述，这里用函数式说明 4.2 组合电路的分析方法和设计方法（70分钟）主要介绍以下内容:一、分析方法逻辑图 函数式或真值表。方法：逐级写出逻辑函数式。二 、 设计方法逻辑功能 逻辑图 真值表 函数式步骤： 1.真值表 2.函数式 3.逻辑图三、例题讲解课堂小结随堂练习提问，讨论笔记，记忆 第 2 页数字电子技术教 案授课时间201年 月 日课次第八次课

19、授课方式（请打）理论课讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第4章 组合逻辑电路 4.3.1 编码器教学目的与要求：掌握编码器的工作原理和逻辑功能教学重点及难点：教学重点：普通编码器、优先编码器的逻辑功能 教学难点： 优先编码器课后小结：下节课预习重点：译码器参考文献：数字电子技术基础 阎石 高等教育出版社 电子技术基础（数字部分 康华光 高等教育出版社 数字电子技术基础 侯建军 高等教育出版社第 1 页教学手段教 学 内 容师生互动设疑提问多媒体讲授提问板书互动导入新课前序（10分钟）由于人们在实践中遇到的逻辑问题层出不穷，因而为解决这些问题而设计的逻辑电路也层

20、出不穷，然而我们发现，有些逻辑电路经常、大量地出现在各种数字系统中，这些电路包括编码器、译码器、数据选择器、数值比较器、加法器等等。为了使用方便，已经将这些逻辑电路制成了中、小规模集成的标准化电路产品。 4.3.1编码器（80分钟）主要介绍以下内容:编码定义：用二值代码表示具体事物。 如：用0101表示十进制数5。编码器分为普通编码器和优先编码器。（一）普通编码器1. 真值表2. 函数式3. 3.逻辑图（二）优先编码器优先编码器允许多个输入信号同时有效。设计时所有输入信号已按优先顺序排队。如：74LS148是83线优先编码器。 课堂小结随堂练习提问，讨论笔记，记忆 第 2 页数字电子技术教 案

21、授课时间201年 月 日课次第九次课授课方式（请打）理论课讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第四章 组合逻辑电路 4.3.2 译码器教学目的与要求：掌握译码器的工作原理和逻辑功能教学重点及难点：教学重点： 二-十进制译码器和显示译码器的逻辑功能 教学难点： 译码器的使用方法课后小结：下节课预习重点：数据选择器、加法器参考文献：数字电子技术基础 阎石 高等教育出版社 电子技术基础（数字部分 康华光 高等教育出版社 数字电子技术基础 侯建军 高等教育出版社第 1 页教学手段教 学 内 容师生互动设疑提问多媒体讲授提问板书互动导入新课前序（10分钟） 上节课学习了编

22、码器，这节课接着学习译码器，译码是编码的反过程。4.3.2译码器（80分钟）主要介绍以下内容:（一）二进制译码器例如，用74LS138实现416线译码器。 很明显，要用2片74LS138如果74LS138只有一个使能端S，则需要接入一个“12线译码器”。（二）二十进制译码器功能：将输入的二十进制码（BCD码）转换为代表09这十个数的电平信号。2.实现组合逻辑电路原理：译码器可提供输入变量的全部最小项，因此可以用它实现任何逻辑函数。方法： 将逻辑函数化成最小项之和； 当译码器低电平有效时，就选与非门； 当译码器高电平有效时，就选或门。1.七段字符显示器这里以发光二极管为例进行说明。半导体数码管B

23、S2012.BCD七段显示译码器 这里将其作为组合电路介绍它的设计方法：课堂小结随堂练习提问，讨论笔记，记忆 第 2 页数字电子技术教 案授课时间201年 月 日课次第十次课授课方式（请打）理论课讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第四章 组合逻辑电路4.3.3数据选择器 4.3.4加法器教学目的与要求：掌握数据选择器和加法器的工作原理和逻辑功能教学重点及难点：教学重点：数据选择器和加法器的逻辑功能 教学难点：数据选择器和加法器的使用方法课后小结：下节课预习重点：数值比较器参考文献：数字电子技术基础 阎石 高等教育出版社 电子技术基础（数字部分 康华光 高等教育

24、出版社 数字电子技术基础 侯建军 高等教育出版社第 1 页教学手段教 学 内 容师生互动设疑提问多媒体讲授提问板书互动导入新课前序（10分钟） 上节课学习了译码器，这节课接着学习其他常用的组合逻辑电路：数据选择器和加法器。 4.3.3数据选择器（25分钟）主要介绍以下内容:以4选1数据选择器为例进行分析4选1数据选择器。1.根据输入端个数决定使用4选1数据选择器个数M；2.再根据1款中的M值决定需用的译码器的种类X-M线译码器（M=2X）；3.决定输出端使用那种门使能端无效时输出全为低，则选用或门；使能端无效时输出全为高，则选用与门； 本例 M=2, X=1, 输出选或门可用来设计组合逻辑电路

25、 4.3.4加法器（55分钟）主要介绍以下内容:实现二进制数的加法运算。（一）一位加法器1.半加器将两个一位二进制数相加，给出和数和进位。2. 全加器将三个一位二进制数相加，给出和数和进位。（二）多位加法器 1.串行进位加法器特点：电路简单，但速度慢。2.超前进位加法器思路：将各位的CO均用输入的AiBi。例题讲解课堂小结随堂练习提问，讨论笔记，记忆 第 2 页数字电子技术教 案授课时间201年 月 日课次第11次课授课方式（请打）理论课讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第四章 组合逻辑电路4.3.5数值比较器本章复习教学目的与要求：掌握数值比较器的工作原理和

26、逻辑功能教学重点及难点：教学重点：数值比较器的逻辑功能教学难点：数值比较器的使用方法课后小结：下节课预习重点：触发器参考文献：数字电子技术基础 阎石 高等教育出版社 电子技术基础（数字部分 康华光 高等教育出版社 数字电子技术基础 侯建军 高等教育出版社第 1 页教学手段教 学 内 容师生互动设疑提问多媒体讲授提问板书互动多媒体导入新课前序（10分钟） 上节课学习了数据选择器和加法器，这节课接着学习其他常用的组合逻辑电路：数值比较器。 4.3.5数值比较器（50分钟）主要介绍以下内容：(一) 1位数值比较器比较结果有AB、AB、AB三种情况。逻辑表达式：由以上逻辑表达式可画出1位数值比较器的逻辑图，如图所示。 1位数值比较器的真值表输 入输 出A BF1（AB） F2（AB） F3